精密工程测量 吕严兵

设备安装和调试中常用的精密定线方法

吕严兵

2024/2/4河海大学测绘工程在设备的安装和调试中，直线的准直是轴线调整的主要内容，也是设备粗定线、轴线精密调整的经常用到的一项测量工作。2024/2/4河海大学测绘工程外插定线内插定线机械法准直定线2024/2/4河海大学测绘工程

1、外插定线如图1，已知A、B两点，需要在AB延长线上定出一系列的待定点，称为外插定线。图1经纬仪外插定线

操作方法是将经纬仪架在B点，盘左照准A点，固定照准部，然后把望远镜绕横轴旋转180°定出待定点1′；盘右重复上述步骤，定出点1″；取1′、1″的中点即作为1号店的最终位置。2024/2/4河海大学测绘工程可以仿此放出2号点，当B、2两点相距较远时，可将经纬仪设在1号点上，用A、1两点放样出2号点。如果要放样一批点，可一站站往前搬，称为逐点向前搬站外插定线。2024/2/4河海大学测绘工程2、内插定线设地面上有A、B两点，如图2，现要在AB直线上放样出P点，称为内插定线。如在A点或是B点上设置经纬仪，那么望远镜照准B或A点后固定经纬仪照准部，即可放样出P点。如在A、B两点不便于设置经纬仪（如A、B两点为设备上的两点等），可采用所谓的归纳法内插定线的方法。图2内插定线2024/2/4河海大学测绘工程在概略点P′架设经纬仪，P′基本位于AB直线上，采用外插定线的方法在B点附近放出一点为B′，量出BB′的距离为将P′点往P点方向改正距离ε即可得到P点。2024/2/4河海大学测绘工程实际上在归化过程中并不是一次就可以将P点放样到AB直线上，需要逐次归化。可以通过在P′测量∠AP′B=γ，然后利用γ角来计算归化值，如图3所示：图3归化定线法2024/2/4河海大学测绘工程归化值的计算公式为：式中，Sa、Sb、L采用概略距离即可。由于γ角接近180°，故△γ=180°-γ为小角度，上式可化为2024/2/4河海大学测绘工程利用归化值将P′点调到P点，再测γ角直到△γ满足设计给定的限差为止。可以证明用这种方法确定的归化值的精度要比将经纬仪放在端点测小角来计算归化值的精度要高。2024/2/4河海大学测绘工程3、机械法准直测量在高精度设备安装中，如北京正负电子对撞机工程中，加速器直线段的准直测量精度要求为±0.2mm，用经纬仪测角的方法很难满足这一要求的。一般采用精密准直测量方法。准直测量分为光学机械法、激光束准直法和波带板激光准直测量法等。

机械法准直测量是在两个给定的基准点间吊挂一条引张线，利用垂直投影仪测量各中间点偏离该引张线的偏离值，所以机械法准直也称为引张线法准直。引张线根据准直测量的情况可采用钢丝和尼龙绳。这种设备常用于机械设备的安装中。2024/2/4河海大学测绘工程用钢丝作为引张线，应采用直径较细的高强度弹性钢丝，对于几十米以内的安装测量来说，可采用0.2-0.4mm的钢丝。钢丝引张线准直测量的精度受钢丝本身误差和气流的影响，钢丝在受到甚至接近拉断张力的情况下，也不能看成理想的直线，仍有残余变形误差，需要进行改正。为了减少气流的影响，需要在室内使空气形成静止状态，或者把引张线布置在防风筒内。大跨度的引张线将产生较大的垂曲，采用浮托装置，使引张线基本处于一个水平面上，以便于对钢丝进行光学照准观测，同时也起到稳定钢丝的作用。2024/2/4河海大学测绘工程采用尼龙绳作为引张线只应用于小跨度准直测量中，用直径为0.2-0.5mm的尼龙绳施加1-2Kg的拉力，所产生的垂曲较小。同样，尼龙绳准直应在空气静止的环境下进行，不能受侧面风的影响。尼龙绳不产生局部弯曲和扭转，其轴线的直线度要优于钢丝。2024/2/4河海大学测绘工程总结

通过以上讲述，我们可以知道外插定线主要应用于在直线端点外找出一系